Спосіб виготовлення гвинта з контролем форми різальних кромок інструмента

Спосіб виготовлення гвинта з контролем форми різальних кромок інструмента, який полягає у виготовленні інструмента із формоутворювальними різальними кромками, їх контроль, установку інструмента під кутом і на відстані до заготовки з накладенням необхідних кінематичних зв'язків інструмента і/або заготовки для здійснення процесу різання, який відрізняється тим, що формоутворювальні кромки інструмента розраховують на декілька параметрів установки, інструмент оснащають набором шаблонів, здійснюють контроль форми різальних кромок по розміру зазорів між шаблоном і різальними кромками, оцінюють зміну форми різальних кромок у міру спрацювання інструмента, після чого змінюють його установку або здійснюють попередню корекцію різальних кромок відповідно до вибраних параметрів установки, здійснюють процес різання з новими параметрами установки інструмента. Корисна модель належить до галузі машинобудування та стосується способів виготовлення робочих гвинтів гвинтових компресорів і насосів, але може застосовуватися і в інших випадках, де необхідна обробка металів різальним інструментом із заздалегідь розрахованим профілем різальних кромок. Специфічну проблему в обробці гвинтів становить технологічний процес утворення зубів. Для досягнення щонайменших зазорів у зачепленні гвинтів і, отже, мінімального протікання середовища, що стискується чи перекачується, необхідно забезпечити при обробці високу точність профілю зубів, відповідність кутам підйому їх гвинтових ліній і концентричність розташування зубів. Практично важко виділити і оцінити вплив кожної складової в загальній накопиченій помилці при виготовленні гвинтових поверхонь. Тому для одержання мінімальних зазорів у зачепленні гвинтів прагнуть одержати найвищу, економічно виправдану точність при обробці, розрахунку і виготовленню інструмента, а також його контролю внаслідок швидкого спрацювання різальних кромок. Малі зазори в зачепленні гвинтів можна забезпечити, тільки якщо профіль гвинтової канавки після остаточної обробки точно відповідає його розрахунковому профілю. Відомий спосіб виготовлення гвинтів шляхом нарізування гвинтової канавки (гвинтової запади ни) на заготовці [1]. Для використання такої операції необхідно виготовити інструмент, що відповідає профілю нарізуваних канавок, здійснювати його періодичний контроль на спрацювання через великі вимоги до виготовлення гвинтових поверхонь. Форма профілю різальних кромок інструмента представляє собою набір ліній, які одночасно належать до поверхонь що стикаються між собою поверхням різання і поверхням остаточно обробленої гвинтової западини. У такий спосіб виробляється чистова проточка гвинтових поверхонь за допомогою фрез або профільних різців. Шаблон для контролю гвинтових западин має той же профіль, що і різальний інструмент при рівних кутах установки його відносно осі гвинта. Недоліком такої обробки за відомим способом є відсутність шаблонів для контролю самого інструмента. Контроль вже готової гвинтової поверхні не може повністю оцінити межі спрацювання різальних кромок інструмента і можливість його застосування для подальшої обробки, а також, найчастіше, неможливість вибрати оптимальне рішення по установці отриманого після переточування затилкованого інструмента. Неможливість корекції або переточування інструмента для нових параметрів установки підтверджується тим, що інструмент звичайно проектується тільки на одне, заздалегідь розраховане, положення при його установці відносно заготовки. со" (О со 6496 Різальні кромки інструмента стикаються з поверхнями гвинтової западини, параметри одержуваного гвинта відрізняються від розрахункових тільки внаслідок погрішності виготовлення і установки інструмента В міру зношення інструменту, що використовується для чистової обробки, його можна ще якийсь час застосовувати для чорнової обробки Надалі такий інструмент викидають унаслідок великих відхилень форми його різальних кромок від розрахункових розмірів Найближчим по технічній суті до результату, що досягається, є спосіб виготовлення гвинтів з коректуванням параметрів установки фрези [2], що застосовується для одержання гвинтів з більш широким діапазоном діаметрів шляхом корекції кута установки фрези і міжосьової відстані за допомогою комп'ютерного тестування по точках поперечного перетину Даний спосіб, прийнятий за прототип, використовувався з невеликими діаметрами заготовок гвинтів, що не перевищували 100мм, та кутами підйому гвинтових ЛІНІЙ не більше 50° Варто помітити, що зона можливих корекцій установок інструмента зменшується при збільшенні діаметрів гвинта, збільшенні кутів нахилу і глибини гвинтових канавок Таким чином, застосовність вищезгаданого способу виявляється досить обмеженою, він виявляється занадто складним, вимагає точного проведення вимірів, введення результатів вимірів у комп'ютер, обробку отриманих даних для оцінки погрішності обробки гвинтів при нових параметрах установки інструмента Тільки після цього можливо одержання висновку про придатність даного профілю фрези з іншими параметрами установки інструмента і про необхідність доробки фрези Для усунення перерахованих недоліків в основу корисної моделі поставлена технічна задача по розширенню меж застосування різального інструменту для виготовлення гвинта за рахунок зміни параметрів його установки після попереднього контролю різальних кромок і проведення, при необхідності, їх коректування (переточування) для нових параметрів установок Для вирішення поставленої задачі, пропонується спосіб виготовлення гвинта з контролем форми різальних кромок інструмента, що включає виготовлення інструмента з формоутворювальними різальними кромками, контроль їх, установку інструмента під кутом і на відстані до заготовки з накладенням необхідних кінематичних зв'язків інструмента і/або заготовки для здійснення процесу різання На відміну від відомого способу, формоутворювальні кромки інструмента розраховують для декількох можливих параметрів установки Інструмент забезпечують набором шаблонів Проводять контроль форми різальних кромок по величині зазорів між шаблоном і різальними кромками, оцінюють зміну форми різальних кромок у міру спрацьовування інструмента, після чого змінюють установку інструмента або проводять попередню корекцію різальних кромок ВІДПОВІДНО ДО обраних параметрів установки інструмента Здійснюють процес різання з новими параметрами установки інструмента Таким чином, відрізняючи ознаки мають ряд позитивних якостей, які впливають на технічний результат - формоутворювальні кромки інструмента розраховують для декількох можливих параметрів установки За результатами цих розрахунків у вигляді наборів координат точок, що визначають форму різальних кромок, надалі здійснюється їх переточування для декількох різних випадків його установки з різними значеннями кутів і відстаней по відношенню до заготовки гвинта Після переточування інструмент забезпечує одержання необхідної форми гвинтової канавки при тих параметрах установки, на які він розрахований, - інструмент забезпечують набором шаблонів Кожному шаблону відповідають розрахункові параметри установки інструмента для одержання необхідної форми гвинтової канавки Форма контролюючої частини кожного шаблона повторює форму різальних кромок, є їхньою ВІДПОВІДНОЮ частиною і підігнана практично без зазорів по лінії контакту до формоутворювальних частин інструмента, - проводять контроль форми різальних кромок по величині зазорів між шаблонами та різальними кромками Контроль спрацювання інструмента ведуть по величині зазорів між різальними кромками інструмента і шаблоном на просвіт або за допомогою будь-якого вимірювального пристрою з необхідною точністю вимірів, - оцінюють зміну форми різальних кромок у міру спрацювання інструмента У процесі оцінки точності визначають шаблон, що забезпечує найменші зазори між ним і формоутворювальними кромками, вибирають найбільш прийнятні значення параметрів установки інструмента стосовно заготовки, приймають рішення щодо необхідності переточування інструмента і можливості його використання у вигляді чистової або чорнової фрези Наявність зазору на просвіт не дозволяє чисельно точно оцінити величину відхилень від необхідних розмірів, але дозволяє визначити придатність інструмента для конкретних його установок, - змінюють установку інструмента або проводять попередню корекцію різальних кромок ВІДПОВІДНО до обраних параметрів установки інструмента Змінюють кут установки інструмента відносно заготовки і відстань між ними або один із цих параметрів, або обидва разом Якщо буде потреба, роблять коректування різальних кромок інструмента по координатах точок, отриманих по проведеним раніше розрахунках на обрані параметри установки, - здійснюють процес різання з новими параметрами установки інструмента 3 урахуванням змінених параметрів установки інструмента після перевірки шаблонами та проведеним коректуванням різальних кромок здійснюють процес різання Перераховані вище суттєві ознаки необхідні і достатні для вирішення поставленого задачі, а саме розширення меж застосовності різального інструмента для виготовлення гвинтів Ця корисна модель дозволяє продовжувати використання фрези з порушеною внаслідок спрацювання формою різальних кромок Це досягається шляхом проведення, при необхідності, коректування (переточування) різальних кромок інструмента та зміни 6496 існуючих параметрів його установки Суть корисної моделі способу виготовлення гвинтів полягає в виготовленні інструмента з формоутворювальними різальними кромками Координати форми різальних кромок інструмента розраховують для декількох різних випадків його установки під різними кутами і відстанями відносно заготовки гвинта Інструмент забезпечують набором шаблонів з контролюючою частиною, яка повторює форму різальних кромок інструмента для кожного розрахункового випадку і внаслідок цього, практично без зазорів, може бути підігнана до них для можливості здійснення контролю Внаслідок погрішності виготовлення інструмента, а також його спрацювання, проводять контроль форми різальних кромок по величині зазорів між шаблоном і різальними кромками і оцінюють їхнє відхилення від розрахункових значень У процесі оцінки точності визначають шаблон, що забезпечує найменші зазори між ним і формоутворювальними кромками, вибирають найбільш прийнятні значення параметрів установки інструмента стосовно деталі, приймають рішення щодо необхідності переточування інструмента і можливості його використання у вигляді чистової або чорнової фрези При необхідності проводять корекцію різальних кромок ВІДПОВІДНО до вибраних параметрів установки інструмента по відомих координатах точок Встановлюють інструмент під обраним кутом і на відстані до заготовки з накладенням необхідних кінематичних зв'язків між ними Здійснюють процес різання При цьому інструмент, забезпечений першим шаблоном, може спочатку працювати як чистовий У міру спрацювання його різальних кромок цей інструмент ще можна буде якийсь час використо Комп ютерна верстка Н Лисенко вувати як чорновий або як чистовий при інших параметрах установки, визначених обраним шаблоном При цьому спочатку змінюють кут установки інструмента стосовно заготовки і відстань між ними, один із цих параметрів або обидва разом Після цього діапазон роботи інструмента закінчується і для одержання гвинта із заданою точністю необхідна буде корекція (переточування) його різальних кромок за формою, обумовленою новим обраним шаблоном Після корекції різальних кромок інструмент знову може використовуватися як чистовий з обраними параметрами установки Такий процес корекції можна проводити декілька разів у межах таких припустимих значень, при яких можливо виготовити гвинт із заданим допуском і якщо існують розрахункові значення координат для переточування його різальних кромок Внаслідок такої ПОСЛІДОВНОСТІ ДІЙ збільшиться КІЛЬКІСТЬ гвинтів, отриманих за допомогою однієї фрези, скоротиться час на контроль фрез у порівнянні з відомими способами, тому що результати вимірів не потрібно буде переводити в оцифровану форму, заводити в комп'ютер, робити обробку даних Запропонований спосіб дає можливість значно розширити межі використання різального інструменту при виготовленні гвинтів гвинтових компресорів і насосів, а також може виявитися корисним, новим і технічно здійсненним способом обробки інших деталей в машинобудуванні з використанням різального інструменту Джерела інформації 1 Андреев П Д , Винтовые компрессорные машины Л .Судпромгиз, 1961, Глава V 2 Давиденко А К, Способвиготовлення гвинтів, RU2230632 С2 №2001123007 - прототип Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького 45, м Київ МСП 03680 Україна ДП 'Український інститут промислової власності , вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601